71eca48e9bf23a731bb9956e2af6cca0b3cf684e
[fio.git] / stat.c
1 #include <stdio.h>
2 #include <string.h>
3 #include <sys/time.h>
4 #include <sys/types.h>
5 #include <sys/stat.h>
6 #include <dirent.h>
7 #include <libgen.h>
8 #include <math.h>
9
10 #include "fio.h"
11 #include "diskutil.h"
12 #include "ieee754.h"
13
14 void update_rusage_stat(struct thread_data *td)
15 {
16         struct thread_stat *ts = &td->ts;
17
18         getrusage(RUSAGE_SELF, &td->ru_end);
19
20         ts->usr_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_utime,
21                                         &td->ru_end.ru_utime);
22         ts->sys_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_stime,
23                                         &td->ru_end.ru_stime);
24         ts->ctx += td->ru_end.ru_nvcsw + td->ru_end.ru_nivcsw
25                         - (td->ru_start.ru_nvcsw + td->ru_start.ru_nivcsw);
26         ts->minf += td->ru_end.ru_minflt - td->ru_start.ru_minflt;
27         ts->majf += td->ru_end.ru_majflt - td->ru_start.ru_majflt;
28
29         memcpy(&td->ru_start, &td->ru_end, sizeof(td->ru_end));
30 }
31
32 /*
33  * Given a latency, return the index of the corresponding bucket in
34  * the structure tracking percentiles.
35  *
36  * (1) find the group (and error bits) that the value (latency)
37  * belongs to by looking at its MSB. (2) find the bucket number in the
38  * group by looking at the index bits.
39  *
40  */
41 static unsigned int plat_val_to_idx(unsigned int val)
42 {
43         unsigned int msb, error_bits, base, offset, idx;
44
45         /* Find MSB starting from bit 0 */
46         if (val == 0)
47                 msb = 0;
48         else
49                 msb = (sizeof(val)*8) - __builtin_clz(val) - 1;
50
51         /*
52          * MSB <= (FIO_IO_U_PLAT_BITS-1), cannot be rounded off. Use
53          * all bits of the sample as index
54          */
55         if (msb <= FIO_IO_U_PLAT_BITS)
56                 return val;
57
58         /* Compute the number of error bits to discard*/
59         error_bits = msb - FIO_IO_U_PLAT_BITS;
60
61         /* Compute the number of buckets before the group */
62         base = (error_bits + 1) << FIO_IO_U_PLAT_BITS;
63
64         /*
65          * Discard the error bits and apply the mask to find the
66          * index for the buckets in the group
67          */
68         offset = (FIO_IO_U_PLAT_VAL - 1) & (val >> error_bits);
69
70         /* Make sure the index does not exceed (array size - 1) */
71         idx = (base + offset) < (FIO_IO_U_PLAT_NR - 1)?
72                 (base + offset) : (FIO_IO_U_PLAT_NR - 1);
73
74         return idx;
75 }
76
77 /*
78  * Convert the given index of the bucket array to the value
79  * represented by the bucket
80  */
81 static unsigned int plat_idx_to_val(unsigned int idx)
82 {
83         unsigned int error_bits, k, base;
84
85         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
86
87         /* MSB <= (FIO_IO_U_PLAT_BITS-1), cannot be rounded off. Use
88          * all bits of the sample as index */
89         if (idx < (FIO_IO_U_PLAT_VAL << 1) )
90                 return idx;
91
92         /* Find the group and compute the minimum value of that group */
93         error_bits = (idx >> FIO_IO_U_PLAT_BITS) -1;
94         base = 1 << (error_bits + FIO_IO_U_PLAT_BITS);
95
96         /* Find its bucket number of the group */
97         k = idx % FIO_IO_U_PLAT_VAL;
98
99         /* Return the mean of the range of the bucket */
100         return base + ((k + 0.5) * (1 << error_bits));
101 }
102
103 static int double_cmp(const void *a, const void *b)
104 {
105         const fio_fp64_t fa = *(const fio_fp64_t *) a;
106         const fio_fp64_t fb = *(const fio_fp64_t *) b;
107         int cmp = 0;
108
109         if (fa.u.f > fb.u.f)
110                 cmp = 1;
111         else if (fa.u.f < fb.u.f)
112                 cmp = -1;
113
114         return cmp;
115 }
116
117 /*
118  * Find and display the p-th percentile of clat
119  */
120 static void show_clat_percentiles(unsigned int *io_u_plat, unsigned long nr,
121                                   fio_fp64_t *plist)
122 {
123         unsigned long sum = 0;
124         unsigned int len, i, j = 0;
125         int is_last = 0;
126
127         len = 0;
128         while (len < FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN && plist[len].u.f != 0.0)
129                 len++;
130
131         /*
132          * Sort the percentile list. Note that it may already be sorted if
133          * we are using the default values, but since it's a short list this
134          * isn't a worry. Also note that this does not work for NaN values.
135          */
136         if (len > 1)
137                 qsort((void*)plist, len, sizeof(plist[0]), double_cmp);
138
139         log_info("    clat percentiles (usec) :");
140
141         for (i = 0; i < FIO_IO_U_PLAT_NR && !is_last; i++) {
142                 sum += io_u_plat[i];
143                 while (sum >= (plist[j].u.f / 100.0 * nr)) {
144                         assert(plist[j].u.f <= 100.0);
145
146                         /* for formatting */
147                         if (j != 0 && (j % 4) == 0)
148                                 log_info("                             ");
149
150                         /* end of the list */
151                         is_last = (j == len - 1);
152
153                         log_info(" %2.2fth=%u%c", plist[j], plat_idx_to_val(i),
154                                  (is_last? '\n' : ','));
155
156                         if (is_last)
157                                 break;
158
159                         if (j % 4 == 3) /* for formatting */
160                                 log_info("\n");
161                         j++;
162                 }
163         }
164 }
165
166 static int calc_lat(struct io_stat *is, unsigned long *min, unsigned long *max,
167                     double *mean, double *dev)
168 {
169         double n = is->samples;
170
171         if (is->samples == 0)
172                 return 0;
173
174         *min = is->min_val;
175         *max = is->max_val;
176
177         n = (double) is->samples;
178         *mean = is->mean.u.f;
179
180         if (n > 1.0)
181                 *dev = sqrt(is->S.u.f / (n - 1.0));
182         else
183                 *dev = 0;
184
185         return 1;
186 }
187
188 void show_group_stats(struct group_run_stats *rs)
189 {
190         char *p1, *p2, *p3, *p4;
191         const char *ddir_str[] = { "   READ", "  WRITE" };
192         int i;
193
194         log_info("\nRun status group %d (all jobs):\n", rs->groupid);
195
196         for (i = 0; i <= DDIR_WRITE; i++) {
197                 const int i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
198
199                 if (!rs->max_run[i])
200                         continue;
201
202                 p1 = num2str(rs->io_kb[i], 6, rs->kb_base, i2p);
203                 p2 = num2str(rs->agg[i], 6, rs->kb_base, i2p);
204                 p3 = num2str(rs->min_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
205                 p4 = num2str(rs->max_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
206
207                 log_info("%s: io=%sB, aggrb=%sB/s, minb=%sB/s, maxb=%sB/s,"
208                          " mint=%llumsec, maxt=%llumsec\n", ddir_str[i], p1, p2,
209                                                 p3, p4, rs->min_run[i],
210                                                 rs->max_run[i]);
211
212                 free(p1);
213                 free(p2);
214                 free(p3);
215                 free(p4);
216         }
217 }
218
219 #define ts_total_io_u(ts)       \
220         ((ts)->total_io_u[0] + (ts)->total_io_u[1])
221
222 static void stat_calc_dist(unsigned int *map, unsigned long total,
223                            double *io_u_dist)
224 {
225         int i;
226
227         /*
228          * Do depth distribution calculations
229          */
230         for (i = 0; i < FIO_IO_U_MAP_NR; i++) {
231                 if (total) {
232                         io_u_dist[i] = (double) map[i] / (double) total;
233                         io_u_dist[i] *= 100.0;
234                         if (io_u_dist[i] < 0.1 && map[i])
235                                 io_u_dist[i] = 0.1;
236                 } else
237                         io_u_dist[i] = 0.0;
238         }
239 }
240
241 static void stat_calc_lat(struct thread_stat *ts, double *dst,
242                           unsigned int *src, int nr)
243 {
244         unsigned long total = ts_total_io_u(ts);
245         int i;
246
247         /*
248          * Do latency distribution calculations
249          */
250         for (i = 0; i < nr; i++) {
251                 if (total) {
252                         dst[i] = (double) src[i] / (double) total;
253                         dst[i] *= 100.0;
254                         if (dst[i] < 0.01 && src[i])
255                                 dst[i] = 0.01;
256                 } else
257                         dst[i] = 0.0;
258         }
259 }
260
261 static void stat_calc_lat_u(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
262 {
263         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR);
264 }
265
266 static void stat_calc_lat_m(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
267 {
268         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR);
269 }
270
271 static int usec_to_msec(unsigned long *min, unsigned long *max, double *mean,
272                         double *dev)
273 {
274         if (*min > 1000 && *max > 1000 && *mean > 1000.0 && *dev > 1000.0) {
275                 *min /= 1000;
276                 *max /= 1000;
277                 *mean /= 1000.0;
278                 *dev /= 1000.0;
279                 return 0;
280         }
281
282         return 1;
283 }
284
285 static void show_ddir_status(struct group_run_stats *rs, struct thread_stat *ts,
286                              int ddir)
287 {
288         const char *ddir_str[] = { "read ", "write" };
289         unsigned long min, max, runt;
290         unsigned long long bw, iops;
291         double mean, dev;
292         char *io_p, *bw_p, *iops_p;
293         int i2p;
294
295         assert(ddir_rw(ddir));
296
297         if (!ts->runtime[ddir])
298                 return;
299
300         i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
301         runt = ts->runtime[ddir];
302
303         bw = (1000 * ts->io_bytes[ddir]) / runt;
304         io_p = num2str(ts->io_bytes[ddir], 6, 1, i2p);
305         bw_p = num2str(bw, 6, 1, i2p);
306
307         iops = (1000 * (uint64_t)ts->total_io_u[ddir]) / runt;
308         iops_p = num2str(iops, 6, 1, 0);
309
310         log_info("  %s: io=%sB, bw=%sB/s, iops=%s, runt=%6llumsec\n",
311                                         ddir_str[ddir], io_p, bw_p, iops_p,
312                                         ts->runtime[ddir]);
313
314         free(io_p);
315         free(bw_p);
316         free(iops_p);
317
318         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
319                 const char *base = "(usec)";
320                 char *minp, *maxp;
321
322                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
323                         base = "(msec)";
324
325                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
326                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
327
328                 log_info("    slat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
329                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
330
331                 free(minp);
332                 free(maxp);
333         }
334         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
335                 const char *base = "(usec)";
336                 char *minp, *maxp;
337
338                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
339                         base = "(msec)";
340
341                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
342                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
343
344                 log_info("    clat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
345                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
346
347                 free(minp);
348                 free(maxp);
349         }
350         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
351                 const char *base = "(usec)";
352                 char *minp, *maxp;
353
354                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
355                         base = "(msec)";
356
357                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
358                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
359
360                 log_info("     lat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
361                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
362
363                 free(minp);
364                 free(maxp);
365         }
366         if (ts->clat_percentiles) {
367                 show_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
368                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
369                                         ts->percentile_list);
370         }
371         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
372                 double p_of_agg;
373
374                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
375                 log_info("     bw (KB/s) : min=%5lu, max=%5lu, per=%3.2f%%,"
376                          " avg=%5.02f, stdev=%5.02f\n", min, max, p_of_agg,
377                                                         mean, dev);
378         }
379 }
380
381 static void show_lat(double *io_u_lat, int nr, const char **ranges,
382                      const char *msg)
383 {
384         int new_line = 1, i, line = 0;
385
386         for (i = 0; i < nr; i++) {
387                 if (io_u_lat[i] <= 0.0)
388                         continue;
389                 if (new_line) {
390                         if (line)
391                                 log_info("\n");
392                         log_info("     lat (%s): ", msg);
393                         new_line = 0;
394                         line = 0;
395                 }
396                 if (line)
397                         log_info(", ");
398                 log_info("%s%3.2f%%", ranges[i], io_u_lat[i]);
399                 line++;
400                 if (line == 5)
401                         new_line = 1;
402         }
403 }
404
405 static void show_lat_u(double *io_u_lat_u)
406 {
407         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
408                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", };
409
410         show_lat(io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR, ranges, "usec");
411 }
412
413 static void show_lat_m(double *io_u_lat_m)
414 {
415         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
416                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", "2000=",
417                                  ">=2000=", };
418
419         show_lat(io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR, ranges, "msec");
420 }
421
422 static void show_latencies(double *io_u_lat_u, double *io_u_lat_m)
423 {
424         show_lat_u(io_u_lat_u);
425         log_info("\n");
426         show_lat_m(io_u_lat_m);
427         log_info("\n");
428 }
429
430 void show_thread_status(struct thread_stat *ts, struct group_run_stats *rs)
431 {
432         double usr_cpu, sys_cpu;
433         unsigned long runtime;
434         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
435         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
436         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
437
438         if (!(ts->io_bytes[0] + ts->io_bytes[1]) &&
439             !(ts->total_io_u[0] + ts->total_io_u[1]))
440                 return;
441
442         if (!ts->error) {
443                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d: pid=%d\n",
444                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
445                                         ts->error, (int) ts->pid);
446         } else {
447                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d (%s): pid=%d\n",
448                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
449                                         ts->error, ts->verror, (int) ts->pid);
450         }
451
452         if (ts->description)
453                 log_info("  Description  : [%s]\n", ts->description);
454
455         if (ts->io_bytes[DDIR_READ])
456                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_READ);
457         if (ts->io_bytes[DDIR_WRITE])
458                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_WRITE);
459
460         runtime = ts->total_run_time;
461         if (runtime) {
462                 double runt = (double) runtime;
463
464                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
465                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
466         } else {
467                 usr_cpu = 0;
468                 sys_cpu = 0;
469         }
470
471         log_info("  cpu          : usr=%3.2f%%, sys=%3.2f%%, ctx=%lu, majf=%lu,"
472                  " minf=%lu\n", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf, ts->minf);
473
474         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
475         log_info("  IO depths    : 1=%3.1f%%, 2=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%,"
476                  " 16=%3.1f%%, 32=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
477                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
478                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
479                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
480
481         stat_calc_dist(ts->io_u_submit, ts->total_submit, io_u_dist);
482         log_info("     submit    : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
483                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
484                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
485                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
486                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
487         stat_calc_dist(ts->io_u_complete, ts->total_complete, io_u_dist);
488         log_info("     complete  : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
489                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
490                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
491                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
492                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
493         log_info("     issued r/w/d: total=%lu/%lu/%lu, short=%lu/%lu/%lu\n",
494                                         ts->total_io_u[0], ts->total_io_u[1],
495                                         ts->total_io_u[2],
496                                         ts->short_io_u[0], ts->short_io_u[1],
497                                         ts->short_io_u[2]);
498         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
499         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
500         show_latencies(io_u_lat_u, io_u_lat_m);
501         if (ts->continue_on_error) {
502                 log_info("     errors    : total=%lu, first_error=%d/<%s>\n",
503                                         ts->total_err_count,
504                                         ts->first_error,
505                                         strerror(ts->first_error));
506         }
507 }
508
509 static void show_ddir_status_terse(struct thread_stat *ts,
510                                    struct group_run_stats *rs, int ddir)
511 {
512         unsigned long min, max;
513         unsigned long long bw;
514         double mean, dev;
515
516         assert(ddir_rw(ddir));
517
518         bw = 0;
519         if (ts->runtime[ddir])
520                 bw = ts->io_bytes[ddir] / ts->runtime[ddir];
521
522         log_info(";%llu;%llu;%llu", ts->io_bytes[ddir] >> 10, bw,
523                                                         ts->runtime[ddir]);
524
525         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
526                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
527         else
528                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
529
530         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
531                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
532         else
533                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
534
535         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
536                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
537         else
538                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
539
540         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
541                 double p_of_agg;
542
543                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
544                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", min, max, p_of_agg, mean, dev);
545         } else
546                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0, 0.0);
547 }
548
549 #define FIO_TERSE_VERSION       "2"
550
551 static void show_thread_status_terse(struct thread_stat *ts,
552                                      struct group_run_stats *rs)
553 {
554         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
555         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
556         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
557         double usr_cpu, sys_cpu;
558         int i;
559
560         /* General Info */
561         log_info("%s;%s;%d;%d", FIO_TERSE_VERSION, ts->name, ts->groupid,
562                                 ts->error);
563         /* Log Read Status */
564         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
565         /* Log Write Status */
566         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
567
568         /* CPU Usage */
569         if (ts->total_run_time) {
570                 double runt = (double) ts->total_run_time;
571
572                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
573                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
574         } else {
575                 usr_cpu = 0;
576                 sys_cpu = 0;
577         }
578
579         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
580                                                                 ts->minf);
581
582         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
583         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
584         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
585         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
586
587         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
588         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
589                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
590                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
591
592         /* Microsecond latency */
593         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
594                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
595         /* Millisecond latency */
596         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
597                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
598         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
599         if (ts->continue_on_error)
600                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
601         log_info("\n");
602
603         /* Additional output if description is set */
604         if (ts->description)
605                 log_info(";%s", ts->description);
606
607         log_info("\n");
608 }
609
610 static void sum_stat(struct io_stat *dst, struct io_stat *src, int nr)
611 {
612         double mean, S;
613
614         if (src->samples == 0)
615                 return;
616
617         dst->min_val = min(dst->min_val, src->min_val);
618         dst->max_val = max(dst->max_val, src->max_val);
619
620         /*
621          * Compute new mean and S after the merge
622          * <http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithms_for_calculating_variance
623          *  #Parallel_algorithm>
624          */
625         if (nr == 1) {
626                 mean = src->mean.u.f;
627                 S = src->S.u.f;
628         } else {
629                 double delta = src->mean.u.f - dst->mean.u.f;
630
631                 mean = ((src->mean.u.f * src->samples) +
632                         (dst->mean.u.f * dst->samples)) /
633                         (dst->samples + src->samples);
634
635                 S =  src->S.u.f + dst->S.u.f + pow(delta, 2.0) *
636                         (dst->samples * src->samples) /
637                         (dst->samples + src->samples);
638         }
639
640         dst->samples += src->samples;
641         dst->mean.u.f = mean;
642         dst->S.u.f = S;
643 }
644
645 void sum_thread_stats(struct thread_stat *dst, struct thread_stat *src, int nr)
646 {
647         int l, k;
648
649         for (l = 0; l <= DDIR_WRITE; l++) {
650                 sum_stat(&dst->clat_stat[l], &src->clat_stat[l], nr);
651                 sum_stat(&dst->slat_stat[l], &src->slat_stat[l], nr);
652                 sum_stat(&dst->lat_stat[l], &src->lat_stat[l], nr);
653                 sum_stat(&dst->bw_stat[l], &src->bw_stat[l], nr);
654
655                 dst->io_bytes[l] += src->io_bytes[l];
656
657                 if (dst->runtime[l] < src->runtime[l])
658                         dst->runtime[l] = src->runtime[l];
659         }
660
661         dst->usr_time += src->usr_time;
662         dst->sys_time += src->sys_time;
663         dst->ctx += src->ctx;
664         dst->majf += src->majf;
665         dst->minf += src->minf;
666
667         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
668                 dst->io_u_map[k] += src->io_u_map[k];
669         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
670                 dst->io_u_submit[k] += src->io_u_submit[k];
671         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
672                 dst->io_u_complete[k] += src->io_u_complete[k];
673         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_U_NR; k++)
674                 dst->io_u_lat_u[k] += src->io_u_lat_u[k];
675         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_M_NR; k++)
676                 dst->io_u_lat_m[k] += src->io_u_lat_m[k];
677
678         for (k = 0; k <= 2; k++) {
679                 dst->total_io_u[k] += src->total_io_u[k];
680                 dst->short_io_u[k] += src->short_io_u[k];
681         }
682
683         for (k = 0; k <= DDIR_WRITE; k++) {
684                 int m;
685                 for (m = 0; m < FIO_IO_U_PLAT_NR; m++)
686                         dst->io_u_plat[k][m] += src->io_u_plat[k][m];
687         }
688
689         dst->total_run_time += src->total_run_time;
690         dst->total_submit += src->total_submit;
691         dst->total_complete += src->total_complete;
692 }
693
694 void show_run_stats(void)
695 {
696         struct group_run_stats *runstats, *rs;
697         struct thread_data *td;
698         struct thread_stat *threadstats, *ts;
699         int i, j, nr_ts, last_ts, idx;
700         int kb_base_warned = 0;
701
702         runstats = malloc(sizeof(struct group_run_stats) * (groupid + 1));
703
704         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
705                 rs = &runstats[i];
706
707                 memset(rs, 0, sizeof(*rs));
708                 rs->min_bw[0] = rs->min_run[0] = ~0UL;
709                 rs->min_bw[1] = rs->min_run[1] = ~0UL;
710         }
711
712         /*
713          * find out how many threads stats we need. if group reporting isn't
714          * enabled, it's one-per-td.
715          */
716         nr_ts = 0;
717         last_ts = -1;
718         for_each_td(td, i) {
719                 if (!td->o.group_reporting) {
720                         nr_ts++;
721                         continue;
722                 }
723                 if (last_ts == td->groupid)
724                         continue;
725
726                 last_ts = td->groupid;
727                 nr_ts++;
728         }
729
730         threadstats = malloc(nr_ts * sizeof(struct thread_stat));
731
732         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
733                 ts = &threadstats[i];
734
735                 memset(ts, 0, sizeof(*ts));
736                 for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
737                         ts->lat_stat[j].min_val = -1UL;
738                         ts->clat_stat[j].min_val = -1UL;
739                         ts->slat_stat[j].min_val = -1UL;
740                         ts->bw_stat[j].min_val = -1UL;
741                 }
742                 ts->groupid = -1;
743         }
744
745         j = 0;
746         last_ts = -1;
747         idx = 0;
748         for_each_td(td, i) {
749                 if (idx && (!td->o.group_reporting ||
750                     (td->o.group_reporting && last_ts != td->groupid))) {
751                         idx = 0;
752                         j++;
753                 }
754
755                 last_ts = td->groupid;
756
757                 ts = &threadstats[j];
758
759                 ts->clat_percentiles = td->o.clat_percentiles;
760                 if (td->o.overwrite_plist)
761                         memcpy(ts->percentile_list, td->o.percentile_list, sizeof(td->o.percentile_list));
762                 else
763                         memcpy(ts->percentile_list, def_percentile_list, sizeof(def_percentile_list));
764
765                 idx++;
766                 ts->members++;
767
768                 if (ts->groupid == -1) {
769                         /*
770                          * These are per-group shared already
771                          */
772                         strncpy(ts->name, td->o.name, FIO_JOBNAME_SIZE);
773                         if (td->o.description)
774                                 strncpy(ts->description, td->o.description,
775                                                 FIO_JOBNAME_SIZE);
776                         else
777                                 memset(ts->description, 0, FIO_JOBNAME_SIZE);
778
779                         ts->groupid = td->groupid;
780
781                         /*
782                          * first pid in group, not very useful...
783                          */
784                         ts->pid = td->pid;
785
786                         ts->kb_base = td->o.kb_base;
787                 } else if (ts->kb_base != td->o.kb_base && !kb_base_warned) {
788                         log_info("fio: kb_base differs for jobs in group, using"
789                                  " %u as the base\n", ts->kb_base);
790                         kb_base_warned = 1;
791                 }
792
793                 ts->continue_on_error = td->o.continue_on_error;
794                 ts->total_err_count += td->total_err_count;
795                 ts->first_error = td->first_error;
796                 if (!ts->error) {
797                         if (!td->error && td->o.continue_on_error &&
798                             td->first_error) {
799                                 ts->error = td->first_error;
800                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
801                         } else  if (td->error) {
802                                 ts->error = td->error;
803                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
804                         }
805                 }
806
807                 sum_thread_stats(ts, &td->ts, idx);
808         }
809
810         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
811                 unsigned long long bw;
812
813                 ts = &threadstats[i];
814                 rs = &runstats[ts->groupid];
815                 rs->kb_base = ts->kb_base;
816
817                 for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
818                         if (!ts->runtime[j])
819                                 continue;
820                         if (ts->runtime[j] < rs->min_run[j] || !rs->min_run[j])
821                                 rs->min_run[j] = ts->runtime[j];
822                         if (ts->runtime[j] > rs->max_run[j])
823                                 rs->max_run[j] = ts->runtime[j];
824
825                         bw = 0;
826                         if (ts->runtime[j]) {
827                                 unsigned long runt;
828
829                                 runt = ts->runtime[j];
830                                 bw = ts->io_bytes[j] / runt;
831                         }
832                         if (bw < rs->min_bw[j])
833                                 rs->min_bw[j] = bw;
834                         if (bw > rs->max_bw[j])
835                                 rs->max_bw[j] = bw;
836
837                         rs->io_kb[j] += ts->io_bytes[j] / rs->kb_base;
838                 }
839         }
840
841         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
842                 unsigned long max_run[2];
843
844                 rs = &runstats[i];
845                 max_run[0] = rs->max_run[0];
846                 max_run[1] = rs->max_run[1];
847
848                 if (rs->max_run[0])
849                         rs->agg[0] = (rs->io_kb[0] * 1000) / max_run[0];
850                 if (rs->max_run[1])
851                         rs->agg[1] = (rs->io_kb[1] * 1000) / max_run[1];
852         }
853
854         /*
855          * don't overwrite last signal output
856          */
857         if (!terse_output)
858                 log_info("\n");
859
860         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
861                 ts = &threadstats[i];
862                 rs = &runstats[ts->groupid];
863
864                 if (is_backend)
865                         fio_server_send_ts(ts, rs);
866                 else if (terse_output)
867                         show_thread_status_terse(ts, rs);
868                 else
869                         show_thread_status(ts, rs);
870         }
871
872         if (!terse_output) {
873                 for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
874                         rs = &runstats[i];
875
876                         rs->groupid = i;
877                         if (is_backend)
878                                 fio_server_send_gs(rs);
879                         else
880                                 show_group_stats(rs);
881                 }
882
883                 show_disk_util();
884         }
885
886         free(runstats);
887         free(threadstats);
888 }
889
890 static inline void add_stat_sample(struct io_stat *is, unsigned long data)
891 {
892         double val = data;
893         double delta;
894
895         if (data > is->max_val)
896                 is->max_val = data;
897         if (data < is->min_val)
898                 is->min_val = data;
899
900         delta = val - is->mean.u.f;
901         if (delta) {
902                 is->mean.u.f += delta / (is->samples + 1.0);
903                 is->S.u.f += delta * (val - is->mean.u.f);
904         }
905
906         is->samples++;
907 }
908
909 static void __add_log_sample(struct io_log *iolog, unsigned long val,
910                              enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
911                              unsigned long t)
912 {
913         const int nr_samples = iolog->nr_samples;
914
915         if (iolog->nr_samples == iolog->max_samples) {
916                 int new_size = sizeof(struct io_sample) * iolog->max_samples*2;
917
918                 iolog->log = realloc(iolog->log, new_size);
919                 iolog->max_samples <<= 1;
920         }
921
922         iolog->log[nr_samples].val = val;
923         iolog->log[nr_samples].time = t;
924         iolog->log[nr_samples].ddir = ddir;
925         iolog->log[nr_samples].bs = bs;
926         iolog->nr_samples++;
927 }
928
929 static void add_log_sample(struct thread_data *td, struct io_log *iolog,
930                            unsigned long val, enum fio_ddir ddir,
931                            unsigned int bs)
932 {
933         if (!ddir_rw(ddir))
934                 return;
935
936         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_now(&td->epoch));
937 }
938
939 void add_agg_sample(unsigned long val, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs)
940 {
941         struct io_log *iolog;
942
943         if (!ddir_rw(ddir))
944                 return;
945
946         iolog = agg_io_log[ddir];
947         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_genesis());
948 }
949
950 static void add_clat_percentile_sample(struct thread_stat *ts,
951                                 unsigned long usec, enum fio_ddir ddir)
952 {
953         unsigned int idx = plat_val_to_idx(usec);
954         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
955
956         ts->io_u_plat[ddir][idx]++;
957 }
958
959 void add_clat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
960                      unsigned long usec, unsigned int bs)
961 {
962         struct thread_stat *ts = &td->ts;
963
964         if (!ddir_rw(ddir))
965                 return;
966
967         add_stat_sample(&ts->clat_stat[ddir], usec);
968
969         if (td->clat_log)
970                 add_log_sample(td, td->clat_log, usec, ddir, bs);
971
972         if (ts->clat_percentiles)
973                 add_clat_percentile_sample(ts, usec, ddir);
974 }
975
976 void add_slat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
977                      unsigned long usec, unsigned int bs)
978 {
979         struct thread_stat *ts = &td->ts;
980
981         if (!ddir_rw(ddir))
982                 return;
983
984         add_stat_sample(&ts->slat_stat[ddir], usec);
985
986         if (td->slat_log)
987                 add_log_sample(td, td->slat_log, usec, ddir, bs);
988 }
989
990 void add_lat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
991                     unsigned long usec, unsigned int bs)
992 {
993         struct thread_stat *ts = &td->ts;
994
995         if (!ddir_rw(ddir))
996                 return;
997
998         add_stat_sample(&ts->lat_stat[ddir], usec);
999
1000         if (td->lat_log)
1001                 add_log_sample(td, td->lat_log, usec, ddir, bs);
1002 }
1003
1004 void add_bw_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1005                    struct timeval *t)
1006 {
1007         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1008         unsigned long spent, rate;
1009
1010         if (!ddir_rw(ddir))
1011                 return;
1012
1013         spent = mtime_since(&td->bw_sample_time, t);
1014         if (spent < td->o.bw_avg_time)
1015                 return;
1016
1017         rate = (td->this_io_bytes[ddir] - td->stat_io_bytes[ddir]) *
1018                         1000 / spent / 1024;
1019         add_stat_sample(&ts->bw_stat[ddir], rate);
1020
1021         if (td->bw_log)
1022                 add_log_sample(td, td->bw_log, rate, ddir, bs);
1023
1024         fio_gettime(&td->bw_sample_time, NULL);
1025         td->stat_io_bytes[ddir] = td->this_io_bytes[ddir];
1026 }
1027
1028 void add_iops_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1029                      struct timeval *t)
1030 {
1031         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1032         unsigned long spent, iops;
1033
1034         if (!ddir_rw(ddir))
1035                 return;
1036
1037         spent = mtime_since(&td->iops_sample_time, t);
1038         if (spent < td->o.iops_avg_time)
1039                 return;
1040
1041         iops = ((td->this_io_blocks[ddir] - td->stat_io_blocks[ddir]) * 1000) / spent;
1042
1043         add_stat_sample(&ts->iops_stat[ddir], iops);
1044
1045         if (td->iops_log) {
1046                 assert(iops);
1047                 add_log_sample(td, td->iops_log, iops, ddir, 0);
1048         }
1049
1050         fio_gettime(&td->iops_sample_time, NULL);
1051         td->stat_io_blocks[ddir] = td->this_io_blocks[ddir];
1052 }